 Generación de energía eléctrica En Chile la energía eléctrica es generada, principalmente, por medio de plantas hidroeléctricas, terminas, eólicas y solares, esto debido a que las demás fuentes de energía eléctrica requieren mayor cantidad de inversión económica y actualmente no se cuenta con los recursos para poder llevar a cabo dichas inversiones..

 Tipos de generación de energía eléctrica Plantas Hidroeléctricas. La función de una planta hidroeléctrica es utilizar la energía potencial del agua en energía mecánica y luego convertirla en energía eléctrica. Este proceso toma en consideración varios factores entre los cuales uno de los más importantes es la caída de agua. Este factor es decisivo al momento de escoger el tipo de turbina hidráulica que se instalará en la planta.

 Ventajas de las Centrales Hidroeléctricas. No requieren combustible Es limpia, no contamina ni el aire ni el agua. Los costos de mantenimiento y explotación son relativamente bajos. La turbina hidráulica es una maquina sencilla, eficiente y segura,

 La presa Se encarga de almacenar agua, con estas construcciones se logra un determinado nivel de agua antes de la contención y otro diferente después de la misma. El desnivel se aprovecha para producir energía.

 Los aliviaderos Son elementos vitales que tienen como objetivo liberar parte del agua detenida sin que esta pase por la sala de maquinas, se encuentra en la pared principal de la presa.

 Canal de derivación Se utiliza para conducir el agua desde la presa hasta las turbinas de la central. Generalmente es necesario hacer la entrada a las turbinas con conducción forzada siendo por ello preciso que exista una cámara de presión donde termina el canal y comienza la turbina.

 Casa de máquinas Es la contracción en donde se ubican las maquinas (turbinas, alternadores, etc.) y los elementos de regulación y comando.

 Turbinas Hidráulicas Turbina Pelton Turbina Francis turbinas Kaplan

ESTATOR ROTOR

 El principio de funcionamiento de los generadores se basa en el fenómeno de inducción electromagnética.

 El magnetismo se define como una propiedad poseída por ciertos materiales mediante el cual se pueden repeler o atraer mutuamente con naturalidad. Las líneas de fuerza magnética llamado flujo, fluye en un lazo cerrado del polo norte al polo sur del magneto.

 La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos variables con el tiempo.

 HISTORIA Faraday y Henry descubrieron por separado que un campo magnético variable en el tiempo puede inducir una corriente en una espira

 En el primer experimento con corrientes, enrolló un alambre conductor alrededor de un núcleo cilíndrico de madera y conectó sus extremos a un galvanómetro G, ésta es la bobina B

 La ley de Faraday, al hacer girar una espira dentro de un campo magnético, se produce una variación del flujo de dicho campo a través de la espira y por tanto se genera una corriente eléctrica.

 Cuando varía el flujo magnético que atraviesa una bobina, esta reacciona de tal manera que se opone a la causa que produjo la variación  Es decir, si el flujo aumenta, la bobina lo disminuirá; si disminuye lo aumentará. Para conseguir estos efectos, tendrá que generar corrientes que, a su vez, creen flujo que se oponga a la variación

 La corriente alterna se caracteriza porque su sentido cambia alternativamente con el tiempo. Ello es debido a que el generador que la produce invierte periódicamente sus polos eléctricos, convirtiendo el positivo en negativo y viceversa muchas veces por segundo.  Conclusión de Faraday-Henry, podría decirse que la bobina del imán al rotar, corta las líneas de fuerza del campo magnético y ello da lugar a la corriente inducida.

 La corriente alterna se produce en la armadura debido a la inversión del campo magnético a medida que los polos norte y sur pasan por los conductores individuales.

 En las centrales de generación de energía eléctrica la energía mecánica que el generador transforma en energía eléctrica proviene del movimiento de una turbina.

 El rotor puede estar constituido por un imán permanente o más frecuentemente, por un electroimán.  Un electroimán es un dispositivo formado por una bobina enrollada en torno a un material ferromagnético por la que se hace circular una corriente, que produce un campo magnético.  El campo magnético producido por un electroimán tiene la ventaja de ser más intenso que el de uno producido por un imán permanente y además su intensidad puede regularse.

 El estator, que es la parte estática del generador. Actúa como inducido.  El rotor, que es la parte móvil conectada al eje de la turbina. Es el que actúa como inductor.

 Los generadores de corriente alterna o alternadores en gran mayoría son máquinas de corriente alterna síncrona, que son las que giran a la velocidad de sincronismo,

 Estator: Parte fija exterior de la máquina. El estator está formado por una carcasa metálica que sirve de soporte. En su interior encontramos.  Núcleo del inducido :conformado por piezas de aleación ferromagnéticas, donde se alojan los conductores del enrollamiento inducido.  Rotor: Parte móvil que gira dentro del estátor El rotor contiene el sistema inductor y los anillos de rozamiento, mediante los cuales se alimenta el sistema inductor. En función de la velocidad de la máquina hay dos formas constructivas.  Rotor de polos salidos o rueda polar: Utilizado para turbinas hidráulicas o motores térmicos, para sistemas de baja velocidad.  Rotor de polos lisos: Utilizado para turbinas de vapor y gas, estos grupos son llamados turboalternadores. Pueden girar a 3000, 1500 o 1000 r.p.m. en función de los polos que tenga.

 El alternador es una máquina eléctrica rotativa síncrona que necesita de una corriente de excitación en el bobinaje inductor para generar el campo eléctrico y funcionar. Por lo tanto su diagrama de funcionamiento es el siguiente:

 los alternadores poseen normalmente bobinas iguales en el estator, montadas con un ángulo de separación de 120º De ese modo, cuando gire el rótor a velocidad constante, se obtienen tres tensiones alternas de igual valor e igual frecuencia

 Esta corriente se define de esta forma, por que el inducido recoge en cada vuelta completa la doble polaridad que posee el inductor.

Para transportar la energía en dicho sistema trifásico se necesitaría, en principio, una línea con 6 hilos. No obstante, el número de hilos se reduce conectando entre sí las bobinas del alternador (y los receptores )

 En el alternador se unen los terminales de salida de las tres bobinas en un punto llamado neutro, e igual se hace con los receptores, de modo que los tres conductores "de vuelta" se sustituyen por uno solo, el "conductor neutro", por el que circula la suma de las tres intensidades de fase. Pero dicha suma, al ser vectorial, es de pequeño valor, e incluso puede ser nula si los tres receptores tienen igual impedancia Z

 Los alternadores necesitan una fuente de corriente continua para alimentar los electroimanes (devanados) que forman el sistema inductor. Por eso, en el interior del rotor se incorpora la excitatriz.  La excitatriz es la máquina encargada de suministrar la corriente de excitación a las bobinas del estátor, parte donde se genera el campo magnético. Según la forma de producir el flujo magnético inductor podemos hablar de:

 Los sistemas de excitación han tomado muchas formas a través de los años de su evolución. En términos generales, dependiendo de la fuente de poder usada en la excitación se pueden clasificar en tres categorías :  Sistemas de exitacion estatica  Sistemas de exitacion rotatoria  Autoexcitación

 La excitación de este tipo utiliza generadores DC como fuentes de excitación de poder para proveer la corriente al rotor de la máquina síncrona

 En este esquema la etapa de rectificación se realiza fuera del generador mediante rectificadores estacionarios. Aquí, la salida DC alimenta al campo principal del generador a través de anillos deslizantes o escobillas

 Con este tipo de rectificación los anillos rozantes y escobillas son eliminados, y la salida DC alimenta directamente al campo del generador,

 El voltaje de salida del excitador lo rectifica un puente de diodos y normalmente se incluye en el regulador de voltaje. Cuando se genera la corriente CA de salida, una porción de ella fluye en la bobina de campo para generar el campo magnético.  El campo magnético inicial, de antes de encender el generador eléctrico lo produce el magnetismo residual en núcleos de electroimanes

 Sincronoscopio: instrumento destinado a indicar cuando dos tensiones alternas o sistemas de tensiones polifásicas alternas tienen la misma frecuencia y están en fase.

 La función del regulador AC es mantener el voltaje en el estator del generador, otros controles auxiliares y funciones de protección que se ejecutan a través del regulador AC para controlar el voltaje de campo del generador.

 La secuencia de fases se refiere al orden en el cual ocurren los voltajes trifásicos. Esto se puede ilustrar en términos de fasores  Esta secuencia se conoce como secuencia de fase ABC o secuencia de fase positiva.

 El sentido de giro de los fasores se tomará siempre en sentido antihorario,

 Un sistema es simétrico en fase cuando todas sus componentes están desfasadas el mismo ángulo